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视频标签：静电现象的应用
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视频课题：高中物理人教版选修3-1第一章1.7静电现象的应用_江西师大附属中学
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高中物理人教版选修3-1第一章1.7静电现象的应用_江西师大附属中学
《静电现象的应用》的教学设计
教材分析
《静电现象的应用》是人教版高中物理选修3-1第一章第七节的内容，《静电现象的应用》是静电场的重要应用，学好本节内容对今后处理物理问题以及学习新的物理知识都是至关重要的, 本节是这一章的难点，同时《静电现象的应用》的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的联系，颇有趣味性和实用性。因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。通过本节课学习，一方面，学生可以加强对静电场知识的理解，掌握和运用；另一方面，学生可以体会到“提高自身科学素养”的学科体验，从而激发学生的学习兴趣。
教学目标 知识与技能
1、学生通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，理解静电平衡状态的概念；
2、学生通过理论分析和实验验证总结并理解导体在静电平衡状态下的特征； 3、了解静电现象的两个应用尖端放电和静电屏蔽。并拓展讲解在日常生活和生产中有关静电现象的应用的实例。
过程与方法
1、通过静电平衡的理论推导和实验验证，了解物理学的研究方法；
2、尝试运用静电现象分析解决一些与生产生活相关的物理问题，从而培养学生自主学
习能力和理论联系实际的能力。
情感态度 与价值观
1、通过科学探究和分组实验，培养学生实事求实的科学态度和团队合作精神。 2、通过用静电现象解释和演示实验，让学生体会物理学对人的生活、生产的影响和对
社会发展的贡献，激发学生保护环境、探索科学的热情。
教学重点 1、静电平衡的特点； 2、静电现象的两个应用。
教学难点
用实验验证导体静电平衡下的各个特点。
教学方法 教师启发、引导、学生讨论、交流、分组实验、媒体展示、实验演示。 教学资源 多媒体、ppt课件、高压感应圈、感应起电器、自制电风车、自制验电箔、自制静电除尘器、自制避雷针模拟器、验电羽
课时安排
1课时
教学思路
教 学 过 程
流 程
内 容
目 的
2
一、新课 导入
（一）导入过程
实验导入：演示静电风车实验
导入语：老师自己利用一个废弃的易拉罐制作了一个风车，我的这个风车不用风吹也能转动，我只要把它放在一个匀强电场中，它便能转动，那么电风车为什么能够转动呢？大家想知道这里的奥秘吗？那就一起随我走进今天的课堂“静电现象的应用”
激发学生的学习
兴趣，提升学生环保意识，同时设下悬疑为尖端放电埋下伏笔。
二、新课
教学
（一）静电平衡
（理论探究）
1.理论探究：师生问答
情景设置：其实刚才的电风车属于导体，然后处在一个匀强电场中，为了了解其转动原因，我们可以构建这样一个简单的物理模型，即金属导体置于匀强电场中，金属导体中有大量的自由电子，接下来我们来思考一下会发生什么事情？
问题设置：
①那么自由电子会运动吗？
目的：从简到难，让学生先从力与运动的角度分析电子的运动情况，逐步过渡到对感应电场方向的判断。
②金属导体内部的自由电子会源源不断向外表面运动
吗？
目的：得出静电平衡的概念即当感应电荷的电场与原电场大小相等时，此时内部合场强为零，电子就不会定向运动了。导体处于静电平衡状态。 ③那么任意两点间还会有电势差吗？
目的：得出静电平衡的第一特点：导体内部场强处处为零，整个导体是个等势体。
④一个孤立带电金属导体，能不能到达静电平衡状态？ 目的：考察和训练学生对知识的迁移能力，用刚才分析处在匀强电场下金属导体的方法去分析并得出孤立导体在自身激发电场的作用下也会达到静电平衡状态。 ⑤静电平衡下的导体，净电荷是如何分布的？ 目的：利用反证法得出净电荷分布在导体外表面，内部无电荷。
⑥外表面净电荷的分布有何特点？
表面平滑的导体，电荷应该均匀分布在外表面，那么表面不平滑的金属导体，比如五角星，它带上电荷后电荷会分布在那些地方呢？
简单情景易于学生
突破，分层设置问题，可以唤起学生的知识储备，增强学生的逻辑推理能力。同时加深对理论的理解。
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（一）静电平衡
（实验验证）
目的：得出静电平衡的第三个特点：导体表面越尖锐位置电荷密度越大，凹陷处几乎没有电荷分布。
2.实验验证：分组实验
分组实验共由三个实验构成，分别穿插在导体内部场强处处为零、电荷分布在外边面、尖端电荷分布较密这三个理论分析结果之后。 实验一：验证内部场强为零
实验结果:笼内验电羽不张开,笼外张开. 实验二：证电荷分布在外表面
实验结果:金属盒内金属箔不张开,金属盒外张开. 实验三：验证尖端电荷密
实验结果:尖端验电羽张角较大。
三个分组实验层层递进逐步验证静电平衡的特点，锻炼学生的合作能力，动手能力、观察能力和总结能力。在探究中获取知识，在实验中获取快乐。
3.演示尖端放电现象
①引出尖端放电现象
通过刚才的实验我们知道静电平衡下的带电导体电荷主要分布在比较尖锐的地方，那么当电荷积累到足够多时，会发生什么现象呢？
演示实验：用感应线圈演示尖端放电现象。
目的：让学生通过感官认识和理论分析理解尖端放电的具体过程。
通过演示尖端放
电实验，点燃学生激
情，将实验推向高潮，同时过渡静电的应用—尖端放电，起到承上启下的作用。 同时揭秘电风车转动原因，让学生用刚才所学知识解开之前的疑问，让学生体验通过探索研究从而解决问题的过程。
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②导入揭秘：电风车转动的原因
由于静电感应，电风车感应带上了与平行板相反的电荷，并越积越多，产生尖端放电现象，根据动量守恒，尖端释放的电荷获得了动量，那么尖端金属则会有一个相反的动量。
（二）静电应用
1.尖端放电的应用
应用一：避雷针
利用自制闪电模拟器，并结合动画演示避雷针的工作原理
动画解释：避雷针原理
实验演示：避雷针原理
应用二：静电除尘
（利用自制静电除尘器，并结合动画演示除尘器的工作原理）
动画解析：除尘原理
实验演示：静电除尘原理
动画使原理更加清晰，实验使原理更加震撼，图片让理论与生活联系更加紧密，加深学生对尖端放电的理解和对科学的敬畏。
通过演示静电除尘的实际过程，提升学生对环境保护的重视，培养学生保护环境从我做起的意识和习惯。
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图片展示：尖端放电的其他应用
通过展示生活中常见的尖端放电的应用，培养学生平时对周边事物认真观察、勤于探索的科学习惯。
2.静电屏蔽
①播放“科学少年卢玉龙”控制闪电视频 ②实物展示：静电屏蔽的实例应用
高压静电屏蔽服 孕妇防辐射服
通过播放“科学
少年卢玉龙”控制闪电视频，激发学生对科学的热爱，培养学生动手创造的能力 然后让学生说出信号线防静电包装袋、电脑主机箱中屏蔽的原理。拉近物理与生活的距离，学以致用，增强学生的理论联系实际能力。
三、课堂 小结
本节课你都学到了什么？谈谈你的感想？
对知识进行回顾和梳理
四、课外 活动
（一） 分组制作简易的静电除尘器
（二） 课外收集：收集静电的危害和防止的相关资料 锻炼学生的动手
实践能力，拓展视野，增强学生采集信息能力和对静电知识的全面了解。
五、板书 设计
第7节 静电现象的应用
一、静电平衡 1．概念：
2．特点： 二、静电应用 1．尖端放电 2. 静电屏蔽
简洁、清晰、重点突出，给学生一个知识的线索
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
